2.4 Определение целесообразности дополнительной установки бнк

Для определения целесообразности дополнительной установки БНК необходимо найти значение экономически целесообразной реактивной мощности Q_тэ, которая может быть передана через цеховые трансформаторы в сеть напряжением до 1 кВ.

При потреблении РМ из энергосистемы, превышающем экономическое значение:

(2.18)

где З_нк – удельные затраты на компенсацию РМ установками БНК, руб/квар;

С_QП – удельная стоимость потребления РМ и энергии, превышающего экономическое значение, руб/квар·год;

А – расчётная величина, характеризующая затраты на потери активной мощности при передаче РМ в сеть напряжением до 1 кВ.

(2.19)

где С_нк – удельная стоимость низковольтных конденсаторных батарей;

З_рнк – удельные затраты на потери мощности в установках БНК, руб/квар.

,(2.20)

где - базовая удельная стоимость БНК, принимается из диапазона 7,5 – 10,5 руб/квар, причем меньшие значения соответствуют большим мощностям конденсаторных установок. В нашем случае примемруб/квар.

Удельные затраты на потери мощности в БНК:

(2.21)

где С_рг – удельная стоимость потерь активной мощности в компенсирующих установках, руб/кВт.

- удельные потери активной мощности в БНК; = 0,004 кВт/квар.

, (2.22)

где Т_г – годовой фонд рабочего времени, принимается для двухсменной работы Т_г=4000 ч, [4].

Удельная стоимость потребления дополнительной РМ и энергии, превышающего экономическое значение, определяется по формуле:

- при наличии на предприятии приборов учета максимальной РМ

(2.23)

- при их отсутствии

(2.24)

где С₂ – плата за 1квар потребляемой РМ, превышающей экономическое значение, которую принимаем равной С₂ = 3,6руб/(кваргод);

d₂ – плата за 1кварч потребляемой реактивной энергии, которую принимаем равной

- при расчете по формуле (2.23) d₂ = 0,09 коп/кварч;

- при расчете по формуле (2.24) d₂ = 0,2 коп/кварч;

T_мQП – годовое число часов использования максимальной РМ при потреблении, превышающем экономическое значение.

Величина T_мQП определяется в зависимости от соотношения степени компенсации и отношения натуральной минимальной нагрузки к натуральной максимальной нагрузке К_м по следующим выражениям:

при (2.25)

при . (2.26)

Степень компенсации определяется по выражению:

,(2.27)

где Q_пэ – величина потребляемой из энергосистемы РМ, превышающей экономическое значение, Q_пэ=Q’.

Значение К_м принимается для двухсменных предприятий равным К_м = 0,8.

По формуле (2.19) руб/квар.

По формуле (2.21) руб/квар.

Удельные затраты на потери мощности в БНК по выражению (2.21):

руб/квар.

Удельные затраты на компенсацию РМ установками БНК найдем по формуле (2.19)

руб/квар.

Степень компенсации определяется по выражению (2.26):

.

Так как (0,74 < 0,8), то годовое число часов использования максимальной РМ при потреблении, превышающем экономическое значение определяется по формуле (2.25):

ч.

Удельная стоимость потребления дополнительной РМ и энергии, превышающего экономическое значение, определяется по формуле (2.23), так как на предприятии имеются приборы учета максимальной РМ.

руб/квар.

По формуле (2.18) то есть<0, тогда принимается, но не более, [4]. Таким образомквар.

Находим общую расчётную мощность БНК предприятия:

; (2.28)

квар.

Распределяем Q_нк2 прямо пропорционально реактивным нагрузкам цехов:

. (2.29)

Расчетная мощность БНК на один трансформатор равна: . (2.30)

Исходя из этой величины выбираем БНК с ближайшей стандартной мощностью.

Например, для цеха №1:

Расчетная мощность БНК на один трансформатор равна:

квар.

Устанавливаем на трансформатор две батареи типа АКУ 0,4-220-20У3.

Таблица 2.6 – Распределение мощности БНК между цеховыми ТП

№ цеха	Nт	, квар	, квар	, квар	квар	Тип батареи на 1 трансформатор
1	2	100	338,34	438,34	220,00	АКУ-0,4-220-20У3
2+3	3	840	538,21	1378,21	225,00	2хАКУ-0,4-225-25У3
4+5+6+11	2	-	607,82	607,82	300,00	АКУ-0,4-300-20У3
7+8	1	200	175,64	375,64	375,00	АКУ-0,4-375-25У3
9	1	-	83,54	83,54	100,00	АКУ-0,4-100-10У3
10	2	1100	283,20	1383,20	350,00	2хАКУ-0,4-350-25У3

В этом случае фактическую общую мощность комплектных БНК предприятия:

Произведём анализ баланса РМ на шинах РП:

; (2.31)

В связи с этим следует увеличить значение реактивной мощности , потребляемой из энергосистемы, на величину 1,75 квар.

После этого определяем расчетные нагрузки с учетом конденсаторных батарей и рассчитаем действительные коэффициенты загрузки трансформаторов, полученные данные заносим в таблицу 2,7.

Таблица 2.7 – Расчёт электрических нагрузок

№ цеха	Тип трансформатора	Nт	Рр,кВт	Qр,квар	QнкΣ,квар	Sр, ВА	βт
1	ТМГ12-1000/10	2	1132,61	706,11	440,00	1334,69	0,67
2+3	ТМГ11-1600/10	3	3219,92	1325,15	1350,00	3481,94	0,73
4+5+6+11	ТМГ11-1600/10	2	1961,96	1436,16	600,00	2431,43	0,76
7+8	ТМГ-1000/10	1	631,99	398,75	375,00	747,28	0,75
9	ТМГ12-630/10	1	330,88	157,53	100,00	366,47	0,58
10	ТМГ12-1000/10	2	1223,52	594,64	1400,00	1360,37	0,68

Производим пересчет потерь мощности в трансформаторах с учетом действительных коэффициентов загрузки по формулам (2.7) и (2.8). Результаты заносим в таблицу 2,8.

Таблица 2.8 – Пересчет потерь мощности в трансформаторах

№ цеха	Тип трансформатора	βт	∆Pт, кВт	∆Qт, квар
1	ТМГ12-1000/10	0,67	11,55	58,99
2+3	ТМГ11-1600/10	0,73	32,50	189,95
4+5+6+11	ТМГ11-1600/10	0,76	23,35	117,61
7+8	ТМГ12-1000/10	0,75	6,96	35,71
9.	ТМГ12-630/10	0,58	3,07	15,50
10	ТМГ12-1000/10	0,68	11,92	71,52
Сумма			89,35	489,28